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自由研究でPendulum Wave【ペンデュラムウェーブ】を作りました(2019年冬休み)

しずく
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平成最後の冬休みが終わりました。

冬休みといえば、、 そう自由研究!(もしかして北海道だけ?)

そうですまた大人の本気を見せる機会がやってきました。

2018年の夏休みは自由研究でこんなものを作っています。

小学生の次女と協力して、「2019年冬休みの自由研究」という困難なプロジェクトを完遂させることができました。

その偉大な足跡をここに残します。

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Pendulum Wave(ペンデュラムウェーブ)を作ることに

去年の12月の上旬だったと思います、次女が冬休みの自由研究どうしようといってきたので、とりあえず自分で考えてみるように言いました。

後日次女が出した答えは

次女
次女

戦車作りたい

悩む男

ん~ どうでしょう? 戦車って!?

次女がネットで探した戦車は、木の球体を車輪にし、ダンボールの内側のボコボコした部分をキャタピラーにした簡単なものでした。

自走できない、砲台から弾も出ないような戦車は認めんぞ!キリッ!

次女は「あっそう」という関心のない表情で、「じゃ パパ考えて」と、、、

ああ 言われなくても考えるぜ!

いろいろ探した結果これを作ることにしました。

Pendulum Wave (ペンデュラムウェーブ)

YouTube:Grand illusions

振り子のひもの長さを変えて、周期をずらし動きの変化を楽しむものです。

上手くできればヘビのような動きから、一定のパターンの動き、またヘビのような動きと同じ動作を繰り返します。

これを作ってみます。レッツ チャレンジ!

ペンデュラムウェーブの材料紹介

とりあえずYouTubeにある動画をみて構想を練り、材料を買ってきました。

玉と糸

まず振り子の球として釣りに使う丸い重りと、糸としてテグスを用意。

振り子を支える土台として

塩ビ管

塩ビ管

塩ビ管

塩ビパイプをつなぐときに使うもの。複数個。

木材

その塩ビ管に入るくらいの太さの木材数個。

木ねじ

木ねじも購入。

他に夏休みの自由研究で使ったPPシートが余っていたので、それも使用しました。

材料費は2000円くらいかかっているかも、、、

ペンデュラムウェーブを作る

本格的に作る前に球の部分をいろいろ試してみました。

球の部分は釣りの重りなので、真ん中にテグスを通す穴が貫通しています。

試作1号

重り解説

緑色の線はテグスです。

真ん中の穴にテグスを通して、2点で支えて動かしてみました。

テグスの細さに対して、重りの穴が大きいようで、揺れている間お互い干渉してしまいます。

結果、振り子の動作が長続きしないので、これは却下に。

試作2号

試作2号

今度はビーズにテグスを結んで、重りの穴を通し、1点で支えるような形にしてみました。

3個くらい作って動かしてみると、1点で支えた場合、左右にふらつき隣にからまって安定しません。

よってこれもダメ。

なんだか自由研究らしくなってきた。

試作3号(これを採用)

試作3号

2点で支えるのは重要であると考え、重りの穴にヒートンを強力ボンドでつけて、ヒートンの輪の中にテグスを通すようにしました。

ヒートンとはこのような形をしたものです。

使った接着剤はこちら 超強力です。

おもり

こんな感じです。これを10個作ります。

土台部分を作成

ここはサクサク材料を切ってつなげるだけです。

本当は塩ビパイプで作りたかったけれど、パイプカッターが高かったのでやめました。普段使うこともないので。

ノコで切る

土台

はめてみるとキツキツだったので、接合部分は木材にヤスリをかけて削りました。

これを2個作ります。

振り子の部分を作って土台とあわせる

理想としては微調整できるような装置、たとえばギターの弦をしめるときのやつみたいのを使いたかったけれど、予算の都合で無理かなぁと、、、

いろいろ考えた結果

文明の利器 セロテープ を使うことにしました。

PPシートにセロテープで貼り付けて行きます。

振り子

写真ではグルーガンで補強していますが、メンテナンスがしづらくなるので、最後はセロテープのみに落ち着きました。

振り子

これを木ねじで角材に留めて、土台の真ん中の部分にはめ込んで完成です。

完成品

まとめ・反省

ここまで完成して動かしてみたところ、どうも上手く同期しないので調べてみると衝撃的な事実が!

ひもの長さは決まった比があるようです、、、

私は単に5ミリくらいづつ短くしただけ  やっちまった。

まあそれも100分の1ミリ単位だから、最後は人の手で調整しないとダメなようですね。

反省点として

ひもの長さの比は決まっている
球は大きいほうがアラが目立たない

テグスが意外と硬かった
動画を参考までに

BGMは「甘茶の音楽工房」さんです。

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今回は私の意見を押し切って失敗してしまったから、次回夏休みの自由研究は次女の意見を尊重しようと思っています。

ちなみに夏休みは何を作りたいんだい?

次女
次女

太鼓のバチ

オッケー

おっ、、  OK牧場!

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